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气体的状态和状态参量热力学温度 气体分子运动特点气体压强的微观意义

气体分子在做无规则的热运动,除了碰撞之外,没有力的作用,速率按一定规律分布,平均速率和气体温度相对应.

  因为分子在永不停息地运动着,所以热力学温度0 K不可能达到.
气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的, 是大量分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.

  1. 气体分子运动特点

  气体分子是由大量分子组成的,分子之间相距较远,除了相互碰撞或者碰撞器壁外,它们之间没有力的作用,可以在空间自由移动,能够充满它所能达到的空间. 频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变,造成气体分子做杂乱无章的热运动.

  气体沿各个方向运动的数目是相等的,但它们的速率变化是不确定的. 气体的大多数分子,速率都在某个数值附近,离开了这个数值越远,分子数越小,表现出“中间多,两头少”的分布规律. 在一定温度下,这种速率分布是确定的. 温度升高时,速率大的分子数增加,分子的平均速率增大.

  2. 绝对零度不可达到

  绝对零度就是热力学温度0 K. 由于气体分子在永不停息地做着无规则的热运动,热运动的平均速率和一定的热力学温度相对应. 平均速率越小,热力学温度越低. 运动是物质的存在形式,大量分子的平均速率不可能等于零,热力学温度也就不可能等于零,所以绝对零度不可到达.

  3. 气体压强的微观意义

     
  从分子动理论的观点来看, 气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的. 压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力. 从微观角度来看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度.

  气体分子的平均动能越大,分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越大,气体的压强就越大. 而温度是分子平均动能的标志,可见从宏观角度看,气体的压强跟温度有关;气体分子越密集,每秒撞击器壁单位面积的分子数越多,气体的压强就越大. 一定质量的气体,体积越小,分子越密集,可见从宏观角度看,气体的压强跟体积有关.

例题2-3 下面有几种说法:
    ①布朗运动反映的是液体分子的无规则运动;
    ②分子间的作用力跟分子间的距离r有关,当r>r0时,分子间是引力;当r<r0时,分子间是斥力,当r=r0时,分子间既无引力也无斥力;
    ③在改变物体内能时,做功和热传递的效果是不同的;
    ④气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的以上说法错误的是(  ) (2003年,北京东城)

    A. ①④    B. ②③    C. ①③    D. ②④



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